JP2008073824A - Hand device of industrial robot - Google Patents

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JP2008073824A
JP2008073824A JP2006258524A JP2006258524A JP2008073824A JP 2008073824 A JP2008073824 A JP 2008073824A JP 2006258524 A JP2006258524 A JP 2006258524A JP 2006258524 A JP2006258524 A JP 2006258524A JP 2008073824 A JP2008073824 A JP 2008073824A
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Akira Kunisaki
晃 国崎
Takeshi Mototani
猛 本谷
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Nachi Fujikoshi Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an industrial robot hand device including a grasping device, which maintains the grasping force when it is required to shut off the power being supplied to the grasping device, for example, in the case where the power supply is down, in the event of emergency stop, or any failure being sensed by a control system, and is free of the risk of dropping a workpiece when it is grasped. <P>SOLUTION: When a servo motor 3 fitted with brake is actuated, a ball screw 2 rotates, and fingers 4 swing to open and close. When the other end of each finger 4 is closed by a certain angle prescribed, the current to the servo motor 3 with brake is shut off to stop the servo motor 3, and brake is applied while it is pushed by a spring, out of illustration, and thereafter an air cylinder 22 is actuated so that the other ends of the fingers 4 lock the workpiece 41. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は異種形状や寸法違いを含む多品種のワークを把持可能な産業用ロボットのハンド装置に関する。   The present invention relates to an industrial robot hand apparatus capable of gripping various types of workpieces including different shapes and dimensional differences.

従来の製造ラインで作業を行う産業用ロボットシステムのハンド装置には、ワークをハンドリングする用途で使用されるものが多く存在する。製造ラインへの素材の投入、加工機械へのワークの着脱、箱詰めなど、産業用ロボットを活用した自動化システムは非常に多様な分野で使われている。ハンドリングロボットの先端には、通常、ロボットハンド又はハンド装置と呼ばれるワークを把持するハンド装置が搭載される。かかるハンド装置は、多くの場合、エアシリンダで駆動される。
特許第３２４５０９５号公報 ＵＳ２００４／０１０３７４０Ａ１ Many hand devices of industrial robot systems that perform work on conventional production lines are used for handling workpieces. Automation systems using industrial robots are used in a wide variety of fields, such as loading materials into production lines, attaching and detaching workpieces to processing machines, and packing boxes. At the tip of the handling robot, a hand device called a robot hand or a hand device that grips a workpiece is usually mounted. Such hand devices are often driven by air cylinders.
Japanese Patent No. 3245095 US2004 / 0103740A1

ところが、同一のロボットシステムが異種形状や寸法違いを含む多品種のワークをハンドリングする場合、同一のハンド装置では把持することができないことが多い。そこで、品種毎にワークの形状や寸法に適合した仕様の複数のハンド装置を準備し、これらをオートツールチェンジャを介してロボットに取り付け、生産品種変更時に、ロボットに搭載するハンド装置を取り替えることで対応する方法がある。しかしながら、オートツールチェンジャを介して取り付けられたハンド装置を取り替えるためには、交換動作のための時間が必要であり、頻繁に生産品種を変更する製造ラインの場合は、生産効率が落ちるという問題があった。さらに、多種の形状、寸法のワークに対応するためには、これに対応した多数のハンド装置を準備し、加えて、オートツールチェンジャも準備する必要があるなど、設備コストが高くなるというデメリットがあった。また、例えば特許文献１又は特許文献２に記載するように、同一のハンド装置で、異種形状や寸法違いを含む多品種のワークを把持する方法として、複数のフィンガーからなり、複数のモータにより各々のフィンガーを駆動する方式のハンド装置が知られている。   However, when the same robot system handles a wide variety of workpieces including different shapes and dimensions, the same hand device often cannot be gripped. Therefore, by preparing multiple hand devices with specifications that match the shape and dimensions of the workpiece for each type, attach these to the robot via an auto tool changer, and replace the hand device mounted on the robot when changing the production type. There is a corresponding method. However, in order to replace the hand device attached via the auto tool changer, it takes time for the replacement operation, and in the case of a production line that frequently changes the production type, there is a problem that the production efficiency decreases. there were. Furthermore, in order to cope with workpieces of various shapes and dimensions, it is necessary to prepare a large number of hand devices corresponding to this, and in addition to preparing an auto tool changer, there is a demerit that the equipment cost increases. there were. Further, as described in, for example, Patent Document 1 or Patent Document 2, as a method of gripping various types of workpieces including different shapes and dimensional differences with the same hand device, a plurality of fingers are used, and a plurality of motors respectively. 2. Description of the Related Art A hand device that drives a finger is known.

しかしながら、これらの特許文献１又は特許文献２に記載する発明によれば、ハンド装置は複数のフィンガーで構成されているが、各フィンガーを開閉するために、各フィンガーに１個のモータが必要であり、コストが高くなるという欠点があった。また、ワークを把持した時に、複数のフィンガーがワークに及ぼす力にバランスが取れていないと、ワークを安定して把持することができず、これを克服するために、複雑な制御方法が必要となり、難解であるという欠点があった。さらに、小さなサイズのハンド装置を作る場合、フィンガーを開閉する関節部の駆動伝達用に小さなサイズの歯車を使用せざるを得ないため、大きなトルクを伝達することができず、大きな把持力を実現するのが困難であるという欠点があった。さらに、電源ダウン時、非常停止時又は制御システムで異常を検出した場合など、ハンド装置の把持装置への電源供給を遮断せざるを得ないときは、把持装置は把持力を維持することができず、ワークを把持している場合にはワークを落下させることが避けられないという、重大な課題があった。   However, according to the invention described in Patent Document 1 or Patent Document 2, the hand device is configured by a plurality of fingers, but one motor is required for each finger in order to open and close each finger. There was a drawback that the cost was high. Also, when the workpiece is gripped, the force exerted by the fingers on the workpiece is not balanced, and the workpiece cannot be gripped stably. To overcome this, a complicated control method is required. There was a drawback of being esoteric. Furthermore, when making a hand device of a small size, it is necessary to use a gear of a small size for the drive transmission of the joint part that opens and closes the fingers, so a large torque cannot be transmitted and a large gripping force is realized. There was a drawback that it was difficult to do. Furthermore, when the power supply to the gripping device of the hand device must be cut off, such as when the power is down, emergency stop, or when an abnormality is detected in the control system, the gripping device can maintain the gripping force. However, there is a serious problem that it is inevitable that the workpiece is dropped when holding the workpiece.

本発明の課題はかかる従来の課題を解決した、同一のハンド装置で、異種形状や寸法違いを含む多品種のワークを把持することができる複数のフィンガーを駆動する方式のハンド装置を、各フィンガー毎に各１個のモータを必要とせず、複数の各フィンガーがワークに及ぼす力のバランスを取ることが容易に実現でき、安価でかつ小さなサイズのハンド装置であっても大きな把持力を実現でき、かつ電源ダウン時、非常停止時又は制御システムで異常を検出した場合など、ハンド装置の把持装置への電源供給を遮断せざるを得ないとき、把持装置が把持力を維持することができ、ワークを把持している場合にはワークを落下させることがない産業用ロボットのハンド装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve such a conventional problem. A hand device of a system for driving a plurality of fingers capable of gripping various types of workpieces including different shapes and dimensions with the same hand device is provided for each finger. Each motor does not require one motor each time, it is easy to balance the force exerted by multiple fingers on the workpiece, and a large gripping force can be achieved even with an inexpensive and small-sized hand device. And when the power supply to the gripping device of the hand device must be cut off, such as when the power is down, at an emergency stop or when an abnormality is detected in the control system, the gripping device can maintain the gripping force, An object of the present invention is to provide an industrial robot hand device that does not drop a workpiece when the workpiece is held.

このため本発明の第１発明は、フレームと、前記フレームに縦方向に回転可能に支持されたボールねじ又は台形ねじと、前記フレームに固定され、前記ボールねじ又は台形ねじを回転駆動するブレーキ付きサーボモータと、前記フレームに１端を水平軸の回りに回転可能に支持されかつ前記１端に延長かぎ形部を有する少なくとも２個のＬ字状フィンガーと、各前記フィンガーの前記延長かぎ形部端部に前記水平軸と平行な第２の水平軸の回りに回転可能に支持されたカムフォロア、ローラ又はピンと、
前記ボールねじ又は台形ねじのナットに固定されたハウジングと、
前記カムフォロア、ローラ又はピンを回転可能に支持する溝を有するブロックと、前記フレーム１に少なくともその１端が固定され他端が前記ブロックを前記ボールねじ又は台形ねじの軸方向に案内する直動軸受又は直動ガイドとからなり、
各前記水平軸又は各前記第２の水平軸は同一平面上に又はそれぞれ自身の同一平面上に位置し、前記ブレーキ付きサーボモータを動作させることにより各前記フィンガーの他端が開閉するようにされ、
前記ハウジングはその一端に揺動可能に支持されたエアシリンダを有し、前記エアシリンダのロッド先端は一端を前記ブロックの上端に揺動可能に支持された第１リンクの他端を揺動可能に支持し、かつ一端を前記ハウジングの下端に揺動可能に支持された前記第１リンクより短い第２リンクの他端を揺動可能に支持し、前記エアシリンダのロッド、前記第１リンク及び第２リンクはトッグル機構を構成し、
前記ブレーキ付きサーボモータを動作させることにより各前記フィンガーの他端が所定の角度だけ閉じられたとき、前記ブレーキ付きサーボモータを停止し、かつ前記ブレーキ付きサーボモータのブレーキを掛け、その後で前記エアシリンダを作動して前記第１リンク及び第２リンクを介して各前記フィンガーの他端がワークをロックするようにしたことを特徴とする産業用ロボットのハンド装置によって上述した本発明の課題を解決した。 For this reason, the first invention of the present invention includes a frame, a ball screw or a trapezoidal screw that is rotatably supported by the frame in the longitudinal direction, and a brake that is fixed to the frame and rotationally drives the ball screw or the trapezoidal screw. A servo motor, at least two L-shaped fingers supported on the frame so as to be rotatable about a horizontal axis and having an extended hook-shaped portion at the one end, and the extended hook-shaped portion of each finger A cam follower, a roller or a pin which is supported at the end so as to be rotatable around a second horizontal axis parallel to the horizontal axis;
A housing fixed to a nut of the ball screw or trapezoidal screw;
A block having a groove for rotatably supporting the cam follower, roller or pin, and a linear motion bearing in which at least one end is fixed to the frame 1 and the other end guides the block in the axial direction of the ball screw or trapezoidal screw Or a linear motion guide,
Each horizontal axis or each second horizontal axis is located on the same plane or on its own plane, and the other end of each finger is opened and closed by operating the servo motor with brake. ,
The housing has an air cylinder supported at one end so as to be swingable, and the rod tip of the air cylinder can swing at the other end of the first link supported at one end at the top end of the block. And the other end of the second link shorter than the first link supported swingably at the lower end of the housing is swingably supported, the rod of the air cylinder, the first link and The second link constitutes a toggle mechanism,
When the other end of each finger is closed by a predetermined angle by operating the servo motor with brake, the servo motor with brake is stopped and the brake servo motor is braked, and then the air The above-described problem of the present invention is solved by a hand device for an industrial robot, wherein a cylinder is operated so that the other end of each finger locks a workpiece via the first link and the second link. did.

本発明の第２発明は、フレームと、前記フレームに縦方向に回転可能に支持されたボールねじ又は台形ねじと、前記フレームに固定され、前記ボールねじ又は台形ねじを回転駆動するブレーキ付きサーボモータと、前記フレームに１端を水平軸の回りに回転可能に支持されかつ前記１端に延長かぎ形部を有する第１のＬ字状フィンガーと、
前記ボールねじ又は台形ねじのナットに固定されたハウジングと、
前記フレームに前記ボールねじ又は台形ねじと同軸の軸心のまわりに旋回可能に支持された１対のブラケットと、各前記ブラケットにそれぞれ１端を水平軸の回りに回転可能に支持されかつ前記１端に延長かぎ形部を有する一対の第２のＬ字状フィンガーと、
各前記ブラケットにそれぞれ固定された回転軸と、前記回転軸に固定され相互に噛み合った１対の歯車と、前記フレームに固定され、前記１対の歯車のいずれか一方の回転軸にその出力軸が連結されたサーボモータと、
前記第１と第２のＬ字状フィンガーの各前記延長かぎ形部端部に前記水平軸と平行な第２の水平軸の回りに回転可能に支持されたカムフォロア、ローラ又はピンと、
前記ボールねじ又は台形ねじのナットに固定され、前記カムフォロア、ローラ又はピンを回転可能に支持する１個の溝及び１対の深い周溝を有するブロックと、
前記フレーム１に少なくともその１端が固定され他端が前記ブロックを前記ボールねじ又は台形ねじの軸方向に案内する直動軸受又は直動ガイドとからなり、
各前記水平軸又は各前記第２の水平軸は同一平面上に又はそれぞれ自身の同一平面上に位置し、前記ブレーキ付きサーボモータを動作させることにより各前記フィンガーの他端が開閉するようにされ、
前記ハウジングはその一端に揺動可能に支持されたエアシリンダを有し、前記エアシリンダのロッド先端は一端を前記ブロックの上端に揺動可能に支持された第１リンクの他端を揺動可能に支持し、かつ一端を前記ハウジングの下端に揺動可能に支持された前記第１リンクより短い第２リンクの他端を揺動可能に支持し、前記エアシリンダのロッド、前記第１リンク及び第２リンクはトッグル機構を構成し、
前記サーボモータを動作させることにより前記一対の第２のＬ字状フィンガーの開き角度を調整し、前記ブレーキ付きサーボモータを動作させることにより各前記フィンガーの他端が所定の角度だけ閉じられたとき、前記ブレーキ付きサーボモータを停止し、かつ前記ブレーキ付きサーボモータのブレーキを掛け、その後で、前記エアシリンダを作動して前記第１リンク及び第２リンクを介して各前記フィンガーの他端がワークをロックするようにしたことを特徴とする産業用ロボットのハンド装置によって上述した本発明の課題を解決した。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a frame, a ball screw or a trapezoidal screw supported on the frame so as to be vertically rotatable, and a servo motor with a brake fixed to the frame and rotationally driving the ball screw or the trapezoidal screw. And a first L-shaped finger supported on the frame at one end so as to be rotatable about a horizontal axis and having an extended hook-shaped portion at the one end;
A housing fixed to a nut of the ball screw or trapezoidal screw;
A pair of brackets supported on the frame so as to be pivotable about an axis coaxial with the ball screw or the trapezoidal screw, and one end of each bracket is rotatably supported around a horizontal axis and the 1 A pair of second L-shaped fingers having extended hooks at the ends;
A rotary shaft fixed to each bracket, a pair of gears fixed to the rotary shaft and meshed with each other, and an output shaft fixed to any one of the pair of gears and the output shaft Servo motors connected to each other,
A cam follower, a roller, or a pin that is rotatably supported around the second horizontal axis parallel to the horizontal axis at the end of each of the extended hook-shaped portions of the first and second L-shaped fingers;
A block fixed to a nut of the ball screw or trapezoidal screw and having a groove and a pair of deep circumferential grooves rotatably supporting the cam follower, roller or pin;
At least one end thereof is fixed to the frame 1, and the other end is composed of a linear motion bearing or a linear motion guide that guides the block in the axial direction of the ball screw or trapezoidal screw,
Each horizontal axis or each second horizontal axis is located on the same plane or on its own plane, and the other end of each finger is opened and closed by operating the servo motor with brake. ,
The housing has an air cylinder supported at one end so as to be swingable, and the rod tip of the air cylinder can swing at the other end of the first link supported at one end at the top end of the block. And the other end of the second link shorter than the first link supported swingably at the lower end of the housing is swingably supported, the rod of the air cylinder, the first link and The second link constitutes a toggle mechanism,
When the opening angle of the pair of second L-shaped fingers is adjusted by operating the servo motor, and the other end of each finger is closed by a predetermined angle by operating the servo motor with brake Stop the servo motor with brake, apply the brake of the servo motor with brake, and then operate the air cylinder to connect the other end of each finger to the workpiece via the first link and the second link. The above-described problems of the present invention have been solved by a hand device for an industrial robot characterized in that the robot is locked.

本発明の第１又は第２発明では、１個のハンドで、平行ハンドとしても、３ツ爪ハンドとしても使用できるため異種形状や寸法違いを含む多品種のワークを把持することができ、また、同じワークを、さまざまな方向から、いろいろなクランプ方法を選択することができる。さらに同ハンド装置は少なくとも２個又は３個のフィンガーを有し、かつ２個又は３個のフィンガーが開閉する際、求心動作を行うために、それぞれ同一のハンド装置で、２個又は３個のフィンガーの最大掴み寸法以内の多品種のワークを把持することができる複数のフィンガーを駆動する方式のハンド装置を、各フィンガー毎に各１個のモータを必要とせず、複数のフィンガーの開閉動作を１個のモータで駆動するためコストを安くすることができ、各水平軸、各第２の水平軸は同一平面上に又はそれぞれ自身の同一平面上に位置して、少なくとも２個のフィンガーが開閉する際、精度よく求心クランプ動作を行い、各フィンガーの把持力のバランスがよく、クランプの動作制御が容易で、また、関節部に歯車などの減速機構を使用せず、クランプ動作は最終的にトグルクランプが行うため、非常に大きなクランプ力のハンド装置とすることが容易になる。かつクランプ動作は最終的にエアシリンダが駆動源であるトグル機構でクランプを行うため、電源ダウン時、非常停止時又は制御システムで異常を検出した場合など、ハンド装置の把持装置への電源供給が遮断されたときも、ブレーキ付きサーボモータは自身への電流が切られたときにスプリングに押されブレーキ掛けられ、また、エアシリンダに圧縮空気が供給される間、把持力を維持することが可能となり、ワークを把持し続けることができ、ワークを把持している場合にはワークを落下させることがない産業用ロボットのハンド装置を提供するものとなった。   In the first or second invention of the present invention, a single hand can be used as a parallel hand or a three-claw hand, so that a variety of workpieces including different shapes and dimensional differences can be gripped. Various clamping methods can be selected for the same workpiece from various directions. Further, the hand device has at least two or three fingers, and two or three fingers are respectively used in the same hand device to perform a centripetal operation when the two or three fingers open and close. A hand device that drives multiple fingers that can hold a wide variety of workpieces within the maximum gripping dimension of the fingers, and does not require one motor for each finger, and can open and close multiple fingers. Since it is driven by one motor, the cost can be reduced, and each horizontal axis and each second horizontal axis are located on the same plane or on the same plane, and at least two fingers are opened and closed. When performing the centripetal clamp operation with high accuracy, the balance of the gripping force of each finger is good, the operation control of the clamp is easy, and without using a reduction mechanism such as a gear at the joint, For lamp operation is performed finally toggle clamp, it is easier to very large clamping force of the hand unit. In addition, the clamping operation is finally performed by a toggle mechanism whose driving source is an air cylinder, so when the power is down, emergency stop, or when an abnormality is detected by the control system, power supply to the grip device of the hand device is Even when shut off, the servo motor with brake can be pushed and braked by the spring when the current to it is cut off, and the gripping force can be maintained while compressed air is supplied to the air cylinder Thus, it is possible to provide an industrial robot hand device that can continue to grip a workpiece and that does not drop the workpiece when the workpiece is gripped.

本発明の実施形態を、図１〜図９を参照して説明する。図１は本発明の第１発明の実施形態の産業用ロボットのハンド装置を示す一部を切り欠いた概略側面ブロック図、図２は図１の概略底面図、図３は本発明の第２発明の実施形態の産業用ロボットのハンド装置を示す一部を切り欠いた概略側面ブロック図、図４は図３の概略斜視図、図５は図３の概略底面図で点線は１対のＬ字状フィンガーがサーボモータ28によりボールねじ又は台形ねじと同軸の軸心のまわりに同じ向きになるまで旋回された状態を示し、図６は図３のＬ字状フィンガーがブレーキ付きサーボモータ３が駆動しボールねじ又は台形ねじにより閉じられた状態を示す概略側面ブロック図、図７は図３のＬ字状フィンガーがエヤシリンダ22が駆動することによって閉じられロックされた状態を示す概略側面ブロック図、図８（ａ）は図１又は図３のエヤシリンダ22作動前の第１リンク20及び第２リンク21の位置を示す要部側面ブロック図、（ｂ）は（ａ）の位置からさらにエヤシリンダ22作動後のロッドが伸びた状態を示す要部側面ブロック図、図９は図１の産業用ロボットのハンド装置を搭載したロボットを示す概略側面図である。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic side block diagram with a part cut away showing an industrial robot hand device according to an embodiment of the first invention of the present invention, FIG. 2 is a schematic bottom view of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a schematic side block diagram showing a part of the industrial robot hand device according to an embodiment of the invention, with a part cut away, FIG. 4 is a schematic perspective view of FIG. 3, FIG. 5 is a schematic bottom view of FIG. FIG. 6 shows a state in which the L-shaped finger is swung by the servo motor 28 around the axis centered coaxially with the ball screw or trapezoidal screw, and FIG. 6 shows that the L-shaped finger of FIG. FIG. 7 is a schematic side block diagram showing a state in which the L-shaped finger of FIG. 3 is closed and locked by driving the air cylinder 22; FIG. 8 (a) 1 is a side block diagram of the main part showing the positions of the first link 20 and the second link 21 before the air cylinder 22 is actuated in FIG. 1 or FIG. 3, and (b) is a further extension of the rod after the air cylinder 22 is actuated from the position (a). FIG. 9 is a schematic side view showing a robot equipped with the industrial robot hand device of FIG. 1.

図９に示すように、床に固定された多関節ロボット９のアーム44の先端にハンド装置のフレーム１が固定されている。図１、図２に示すように、本発明の第１発明の実施形態の産業用ロボットのハンド装置では、ハンド装置のフレーム１には縦方向に回転可能に支持されたボールねじ２（台形ねじでもよい）が回転自在に固定されている。フレーム１にはボールねじ２を回転駆動するブレーキ付きサーボモータ３が固定されている。ブレーキ付きサーボモータ３はスプリング式で自身への電流が切られたときに図示しないスプリングに押されブレーキ掛けられ、自身への電流が流れるとブレーキが解除される。ボールねじ２の軸端とサーボモータ３の軸端にはそれぞれプーリ10、11が固定されており、プーリ10、11の間にはタイミングベルト12が掛けられている。さらにハンド装置は、フレーム１に１端26を水平軸８の回りに回転可能に支持されかつ１端に延長かぎ形部17を有する３個の（２個又は３個以上であってもよい）Ｌ字状フィンガー４と、各フィンガー４の１端26の延長かぎ形部17端部に第１の水平軸８と平行な第２の水平軸30の回りに回転可能に支持されたカムフォロア５（ローラ又はピンでもよい）と、ボールねじ２のナット40に固定されハウジング19と、カムフォロア５を回転可能に支持する溝74を有するブロック６と、フレーム１に１端を固定され他端がブロック６をボールねじ２の軸方向に案内する２本のシャフト13とボールブッシュ14からなる直動ガイド（直動軸受でもよい）とを有する。
ハウジング19はその一端に揺動可能に支持されたエアシリンダ22を有し、エアシリンダ22のロッド先端は一端をブロック６の上端に揺動可能に支持された第１リンク20の他端を揺動可能に支持し、かつ一端をハウジング19の下端に揺動可能に支持された第１リンク20より短い第２リンク21の他端を揺動可能に支持し、エアシリンダ22のロッド、第１リンク20及び第２リンク21はトッグル機構を構成し、３個のフィンガー４の回転軸である各水平軸８、又はカムフォロア５の回転軸である各第２の水平軸30は、同一平面上に又はそれぞれ自身の同一平面上にあり、且つ、それぞれボールねじ２の軸方向に対して直交し、かつ、互いに 120度を成している。３個のフィンガー４は内側にＣ字状に曲げられているが、直線状又は他の形状に曲げられていてもよい。ボールねじの代わりに台形ねじを使用しても良い。ブレーキ付きサーボモータ３ととその出力軸との間には、必要なときは、図示しない減速機が介されている。 As shown in FIG. 9, the frame 1 of the hand device is fixed to the tip of the arm 44 of the articulated robot 9 fixed to the floor. As shown in FIGS. 1 and 2, in an industrial robot hand device according to an embodiment of the first invention of the present invention, a ball screw 2 (trapezoidal screw) supported rotatably on a frame 1 of the hand device in a vertical direction. May be) rotatably fixed. A servo motor 3 with a brake for rotating the ball screw 2 is fixed to the frame 1. The servo motor 3 with a brake is a spring type and is pushed by a spring (not shown) when the current to the brake is cut off, and the brake is released when the current to the servo motor 3 flows. Pulleys 10 and 11 are fixed to the shaft end of the ball screw 2 and the shaft end of the servo motor 3, respectively, and a timing belt 12 is hung between the pulleys 10 and 11. Further, the hand device has three ends (which may be two or three or more) having one end 26 rotatably supported around the horizontal axis 8 on the frame 1 and having an extended hook 17 at one end. An L-shaped finger 4 and a cam follower 5 (rotated around a second horizontal axis 30 parallel to the first horizontal axis 8 at the end of the extended hook 17 of one end 26 of each finger 4 ( A roller or a pin), a housing 19 fixed to the nut 40 of the ball screw 2, a block 6 having a groove 74 that rotatably supports the cam follower 5, and one end fixed to the frame 1, the other end being the block 6 Is provided with two shafts 13 for guiding the shaft in the axial direction of the ball screw 2 and a linear motion guide (which may be a linear motion bearing) including a ball bush 14.
The housing 19 has an air cylinder 22 supported at one end so as to be swingable, and the rod end of the air cylinder 22 swings one end at the other end of the first link 20 supported so as to be swingable at the upper end of the block 6. The other end of the second link 21 shorter than the first link 20 supported so as to be movable and supported at one end on the lower end of the housing 19 is supported so as to be able to swing, the rod of the air cylinder 22, the first The link 20 and the second link 21 constitute a toggle mechanism, and each horizontal axis 8 that is the rotation axis of the three fingers 4 or each second horizontal axis 30 that is the rotation axis of the cam follower 5 is on the same plane. Alternatively, they are on the same plane of each other, are orthogonal to the axial direction of the ball screw 2, and form 120 degrees with each other. The three fingers 4 are bent inwardly in a C shape, but may be bent in a straight line or other shapes. Trapezoidal screws may be used instead of ball screws. A speed reducer (not shown) is interposed between the servo motor with brake 3 and its output shaft when necessary.

ここで、ブレーキ付きサーボモータ３を作動させると、プーリ10、11とタイミングベルト12を介してボールねじ２が回転し、ボールねじのナット20に固定されているハウジング19が上方又は下方にスライドする。ハウジング19にその一端を揺動可能に支持されたエアシリンダ22、第１リンク20及び第２リンク21により連結されたブロック6 の溝74にカムフォロア５が引っかかっているために、各フィンガー４が揺動し開閉する。予め記録した位置にブレーキ付きサーボモータ３を動作させることで、自在な位置にフィンガー４を開閉することができ、目的のワーク41のサイズに合わせて、クランプ動作をさせることができる。各フィンガー４の他端が所定の角度だけ閉じられたとき（図６に相当する位置）、ブレーキ付きサーボモータ３への電流が切られ、ブレーキ付きサーボモータ３を停止し、図示しないスプリングに押されブレーキが掛けられ、その後で、エアシリンダ22を作動して第１リンク20及び第２リンク21を介して各フィンガー４の他端がワーク41をロックするようにした（図７に相当する位置）。通電されると、ブレーキは解除される。   Here, when the servo motor 3 with a brake is operated, the ball screw 2 rotates via the pulleys 10 and 11 and the timing belt 12, and the housing 19 fixed to the nut 20 of the ball screw slides upward or downward. . Since the cam follower 5 is caught in the groove 74 of the block 6 connected by the air cylinder 22, one end of which is swingably supported by the housing 19, the first link 20 and the second link 21, each finger 4 is swung. Move and open. By operating the servo motor 3 with a brake at a previously recorded position, the finger 4 can be opened and closed at any position, and a clamping operation can be performed according to the size of the target workpiece 41. When the other end of each finger 4 is closed by a predetermined angle (position corresponding to FIG. 6), the current to the servomotor 3 with brake is cut off, the servomotor 3 with brake is stopped, and the spring (not shown) is pushed. Then, the brake is applied, and then the air cylinder 22 is operated so that the other end of each finger 4 locks the work 41 via the first link 20 and the second link 21 (position corresponding to FIG. 7). ). When energized, the brake is released.

図３乃至図７に示す本発明の第２発明の実施形態の産業用ロボットのハンド装置では、フレーム１に１端26を水平軸８の回りに回転可能に支持された第１のＬ字状フィンガー４と、ボールねじ又は台形ねじ２のナット40に固定されたハウジング19と、フレーム１にボールねじ又は台形ねじ２と同軸の軸心のまわりに旋回可能に支持された１対のブラケット 15 、15と、各ブラケット 15 、15にそれぞれ１端26を水平軸８の回りに回転可能に支持されかつ１端26に延長かぎ形部17を有する一対の第２のＬ字状フィンガー 16 、16と、各ブラケット 15 、15にそれぞれ固定された回転軸29（図４）と、回転軸29に固定され相互に噛み合った１対の歯車 27 、27と、フレーム１に固定され、１対の歯車 27 、27のいずれか一方の回転軸29にその出力軸が連結されたサーボモータ28と、第１と第２のＬ字状フィンガー 4、16、16の各延長かぎ形部17端部に水平軸８と平行な第２の水平軸30の回りに回転可能に支持されたカムフォロア、ローラ又はピン５と、カムフォロア、ローラ又はピン５を回転可能に支持する１個の溝72及び１対の深い周溝71を有するブロック６と、フレーム１に１端を固定され他端がブロック６をボールねじ２の軸方向に案内する２本のシャフト13とボールブッシュ14からなる直動ガイド（直動軸受でもよい）とを有する他は、図１、図２に示す本発明の第１発明の実施形態の産業用ロボットのハンド装置と同じ構成を有し、同様な作動をする。   In the industrial robot hand device according to the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 to 7, the first L-shape is supported by the frame 1 so that one end 26 is rotatable about the horizontal axis 8. A finger 4, a housing 19 fixed to the nut 40 of the ball screw or trapezoidal screw 2, and a pair of brackets 15 supported on the frame 1 so as to be pivotable about an axis coaxial with the ball screw or trapezoidal screw 2; And a pair of second L-shaped fingers 16, 16 each having one end 26 rotatably supported around the horizontal axis 8 and having an extended hook 17 at one end 26. The rotary shaft 29 (FIG. 4) fixed to the brackets 15 and 15, a pair of gears 27 and 27 fixed to the rotary shaft 29 and meshed with each other, and the pair of gears 27 fixed to the frame 1 , 27, the rotation shaft 29 of which is connected to the output shaft The motor 28 and the first and second L-shaped fingers 4, 16, 16 are supported at the ends of the extended hooks 17 so as to be rotatable around a second horizontal axis 30 parallel to the horizontal axis 8. A block 6 having a cam follower, roller or pin 5, a groove 72 for rotatably supporting the cam follower, roller or pin 5 and a pair of deep circumferential grooves 71, one end fixed to the frame 1 and the other end Except for having two shafts 13 for guiding the block 6 in the axial direction of the ball screw 2 and a linear motion guide (which may be a linear motion bearing) composed of a ball bush 14, the present invention shown in FIGS. 1 It has the same configuration as the industrial robot hand device of the embodiment of the invention and operates in the same manner.

即ち、サーボモータ28を作動させると、第２のフィンガー16、16が１対の深い周溝72、72に案内されてボールねじ２と同軸の軸心のまわりで開くように対称に旋回し一対の第２のフィンガー16、16の開き角度を調整する。例えば、図５に点線で示すように、第２のフィンガー16、16が同じ向きになるとき、第２のフィンガー16、16は第１のフィンガー４と相対し、ハンド装置は、第１のフィンガー４と第２のフィンガー16、16による平行ハンドの形態を成し、平行ハンドとして四角のワークの把持や、円筒形状のワークを横からクランプしハンドリングするのに適する。また、図５の実線でに示すように、第２のフィンガー16、16が、互いに 120度の角度をなすとき、３個のフィンガー４、16、16は相互に 120度の相対位置となり、ハンド装置は、３ツ爪ハンドの形態をなし、いわゆる三ツ爪ハンドとして使用され、円筒形状のワークを把持する場合、軸方向からクランプすることができる。   That is, when the servo motor 28 is operated, the second fingers 16 and 16 are guided by the pair of deep circumferential grooves 72 and 72, and are pivoted symmetrically so as to open around the axial center coaxial with the ball screw 2. The opening angle of the second fingers 16 and 16 is adjusted. For example, as shown by the dotted line in FIG. 5, when the second fingers 16, 16 are in the same orientation, the second fingers 16, 16 are opposite to the first finger 4, and the hand device is 4 and the second fingers 16 and 16 form a parallel hand, which is suitable as a parallel hand for gripping a square workpiece or for clamping and handling a cylindrical workpiece from the side. Also, as shown by the solid line in FIG. 5, when the second fingers 16, 16 are at an angle of 120 degrees, the three fingers 4, 16, 16 are at a relative position of 120 degrees with respect to each other. The device is in the form of a three-claw hand, and is used as a so-called three-claw hand. When gripping a cylindrical workpiece, it can be clamped from the axial direction.

ここで、ブレーキ付きサーボモータ３を作動させると、ボールねじ２が回転し、ボールねじのナット20に固定されているハウジング19が上方又は下方にスライドする。ハウジング19にその一端を揺動可能に支持されたエアシリンダ22、第１リンク20及び第２リンク21により連結されたブロック6 の溝72及び１対の深い周溝71、71にカムフォロア５が引っかかっているために、フィンガー４、16、16が揺動し、開閉する。予め記録した位置にブレーキ付きサーボモータ３を動作させることで、自在な位置にフィンガー４、16、16を開閉することができ、目的のワーク41のサイズに合わせて、クランプ動作をさせることができる。各フィンガー４、16、16の他端が所定の角度だけ閉じられたとき（図６）、ブレーキ付きサーボモータ３への電流が切られ、ブレーキ付きサーボモータ３を停止し、図示しないスプリングに押されブレーキが掛けられ、その後で、エアシリンダ22を作動して第１リンク20及び第２リンク21を介して各フィンガー４の他端がワーク41をロックするようにした（図７）。通電されると、ブレーキは解除される。ブレーキ付きサーボモータ３とサーボモータ28とその各出力軸との間には、必要なときは、図示しない減速機が介されている。   Here, when the servo motor 3 with brake is operated, the ball screw 2 rotates and the housing 19 fixed to the nut 20 of the ball screw slides upward or downward. The cam follower 5 is caught in the air cylinder 22 supported at one end of the housing 19 so as to be swingable, the groove 72 of the block 6 connected by the first link 20 and the second link 21 and the pair of deep circumferential grooves 71, 71. Therefore, the fingers 4, 16 and 16 swing and open and close. By operating the servo motor 3 with a brake at a pre-recorded position, the fingers 4, 16, 16 can be opened and closed at any position, and a clamping operation can be performed according to the size of the target workpiece 41. . When the other ends of the fingers 4, 16, 16 are closed by a predetermined angle (FIG. 6), the current to the servomotor 3 with brake is cut off, the servomotor 3 with brake is stopped, and the spring (not shown) is pushed. Then, the brake was applied, and thereafter, the air cylinder 22 was operated so that the other end of each finger 4 locked the work 41 via the first link 20 and the second link 21 (FIG. 7). When energized, the brake is released. A speed reducer (not shown) is interposed between the servo motor 3 with brake, the servo motor 28 and each output shaft when necessary.

図８に示すように、第１リンク20の長さをＬ20、第２リンク21の長さをＬ21とし、エアシリンダ22作動前の第１リンク20と第１垂線43の成す角をθ20B 、エアシリンダ22作動前の第２リンク21と第２垂線44の成す角をθ21B 、エアシリンダ22作動後の第１リンク20と第１垂線43の成す角をθ20A 、エアシリンダ22作動後の第２リンク21と第２垂線44の成す角をθ21A とすると、エアシリンダ22が作動する前後で、ブロック６は、
Ｌ20×（ｃｏｓθ20B −ｃｏｓθ20A ）＋Ｌ21×（ｃｏｓθ21A −ｃｏｓθ21B ）
で表されるストロークだけ動作する。ブロック６の溝にカムフォロア５が引っかかっているためにフィンガー４、16、16が揺動し、開閉する。このとき、ブロック６を動作させる力はエアシリンダの推力にｔａｎ（直角−θ20A ）を乗じたものであり、θ20A を小さい角度とすることで、大きな推力を得ることができる。予め記録した位置にブレーキ付きサーボモータ３およびサーボモータ18を動作させることで、自在な角度にフィンガーを向け、自在な位置にフィンガーを開閉することができ、目的のワーク41の形状やサイズに合わせたクランプ動作をさせることができる。また、同じサイズのワーク41に対しても、ブレーキ付きサーボモータ３の位置決め位置を調整し、エアシリンダ22を作動させた後の第１リンク20と第１垂線43の成す角θ21A を調整することで、クランプ力を調整することができる。 As shown in FIG. 8, the length of the first link 20 is L 20 , the length of the second link 21 is L 21, and the angle formed between the first link 20 and the first perpendicular 43 before the air cylinder 22 is operated is θ 20B , the angle formed by the second link 21 and the second perpendicular 44 before the operation of the air cylinder 22 is θ 21B , the angle formed by the first link 20 and the first perpendicular 43 after the operation of the air cylinder 22 is θ 20A , and the air cylinder 22 is operated Assuming that the angle formed between the second link 21 and the second perpendicular 44 is θ 21A , before and after the air cylinder 22 operates, the block 6
L 20 × (cos θ 20B −cos θ 20A ) + L 21 × (cos θ 21A −cos θ 21B )
Only the stroke indicated by Since the cam follower 5 is caught in the groove of the block 6, the fingers 4, 16, 16 swing and open and close. At this time, the force for operating the block 6 is obtained by multiplying the thrust of the air cylinder by tan (right angle −θ 20A ), and a large thrust can be obtained by setting θ 20A to a small angle. By operating the servo motor 3 with brake and the servo motor 18 in the pre-recorded position, the finger can be directed to any angle and opened / closed at any position, according to the shape and size of the desired workpiece 41 Can be clamped. For the same size workpiece 41, the positioning position of the servomotor 3 with brake is adjusted, and the angle θ 21A formed by the first link 20 and the first perpendicular 43 after the air cylinder 22 is operated is adjusted. Thus, the clamping force can be adjusted.

本発明の第１又は第２の実施形態の産業用ロボットのハンド装置では、１個のハンドで、平行ハンドとしても、３ツ爪ハンドとしても使用できるため異種形状や寸法違いを含む多品種のワークを把持することができ、また、同じワークを、さまざまな方向から、いろいろなクランプ方法を選択することができる。さらに同ハンド装置は２個又は３個のフィンガーを有し、かつ２個又は３個のフィンガーが開閉する際、求心動作を行うために、それぞれ同一のハンド装置で、２個又は３個のフィンガーの最大掴み寸法以内の多品種のワークを把持することができる複数のフィンガーを駆動する方式のハンド装置を、各フィンガー毎に各１個のモータを必要とせず、複数のフィンガーの開閉動作を１個のモータで駆動するためコストを安くすることができ、各水平軸、各第２の水平軸は同一平面上に又はそれぞれ自身の同一平面上に位置して、少なくとも２個のフィンガーが開閉する際、精度よく求心クランプ動作を行い、各フィンガーの把持力のバランスを取るために、複数のモータの動作位置、動作速度、複数のモータの出力を調整する必要がなくクランプの動作制御が容易で、また、関節部に歯車などの減速機構を使用せず、クランプ動作は最終的にトグルクランプが行うため、非常に大きなクランプ力のハンド装置とすることが容易になる。かつクランプ動作は最終的にエアシリンダが駆動源であるトグル機構でクランプを行うため、電源ダウン時、非常停止時又は制御システムで異常を検出した場合など、ハンド装置の把持装置への電源供給を遮断せざるを得ないときも、ブレーキ付きサーボモータは自身への電流が切られたときにスプリングに押されブレーキ掛けられ、また、エアシリンダに圧縮空気が供給される間、把持力を維持することが可能となり、ワークを把持し続けることができ、ワークを把持している場合にはワークを落下させることがない産業用ロボットのハンド装置を提供するものとなった。   In the industrial robot hand device according to the first or second embodiment of the present invention, a single hand can be used as a parallel hand or a three-claw hand, so various types and different sizes are included. The workpiece can be gripped, and various clamping methods can be selected for the same workpiece from various directions. Furthermore, the hand device has two or three fingers, and two or three fingers in the same hand device in order to perform centripetal operation when the two or three fingers open and close. A hand device that drives a plurality of fingers capable of gripping a wide variety of workpieces within the maximum gripping dimension of each of the fingers does not require one motor for each finger, and can open and close a plurality of fingers. Since it is driven by one motor, the cost can be reduced, and each horizontal axis and each second horizontal axis are located on the same plane or on their own plane, and at least two fingers open and close In order to perform the centripetal clamp operation with high accuracy and balance the gripping force of each finger, it is not necessary to adjust the operation position, operation speed, and output of the plurality of motors. It is easy to control the movement of the head, and since it does not use a reduction mechanism such as a gear at the joint, and the clamping operation is finally performed by the toggle clamp, it becomes easy to make a hand device with a very large clamping force. . In addition, the clamping operation is finally performed by a toggle mechanism whose driving source is an air cylinder, so power supply to the gripping device of the hand device is required when the power is down, during an emergency stop, or when an abnormality is detected by the control system. Even when the motor must be shut off, the servomotor with brake is pushed by the spring when the current to it is cut off and braked, and maintains the gripping force while compressed air is supplied to the air cylinder. Therefore, it is possible to provide a hand device for an industrial robot that can continue to grip a workpiece and does not drop the workpiece when the workpiece is gripped.

本発明の第１発明の実施形態の産業用ロボットのハンド装置を示す一部を切り欠いた概略側面ブロック図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic side block diagram with a part cut away showing an industrial robot hand device according to an embodiment of the first invention of the present invention. 図１の概略底面図。The schematic bottom view of FIG. 本発明の第２発明の実施形態の産業用ロボットのハンド装置を示す一部を切り欠いた概略側面ブロック図。The schematic side block diagram which notched a part which shows the hand apparatus of the industrial robot of embodiment of 2nd invention of this invention. 図３の概略斜視図。FIG. 4 is a schematic perspective view of FIG. 3. 図３の概略底面図で点線は１対のＬ字状フィンガーがサーボモータ28によりボールねじ又は台形ねじと同軸の軸心のまわりに同じ向きになるまで旋回された状態を示す。The dotted line in the schematic bottom view of FIG. 3 shows a state in which a pair of L-shaped fingers are swung by the servo motor 28 until they are oriented in the same direction around an axis coaxial with the ball screw or trapezoidal screw. 図３のＬ字状フィンガーがブレーキ付きサーボモータ３が駆動しボールねじ又は台形ねじにより閉じられた状態を示す概略側面ブロック図。FIG. 4 is a schematic side block diagram illustrating a state in which the L-shaped finger of FIG. 3 is closed by a ball screw or a trapezoidal screw driven by a servomotor 3 with a brake. 図３のＬ字状フィンガーがエヤシリンダ22が駆動することによって閉じられロックされた状態を示す概略側面ブロック図。4 is a schematic side block diagram showing a state in which the L-shaped finger of FIG. 3 is closed and locked by driving the air cylinder 22. FIG. （ａ）は図１又は図３のエヤシリンダ22作動前の第１リンク20及び第２リンク21の位置を示す要部側面ブロック図、（ｂ）は（ａ）の位置からさらにエヤシリンダ22作動後のロッドが伸びた状態を示す要部側面ブロック図。(A) is a principal side block diagram showing the positions of the first link 20 and the second link 21 before the air cylinder 22 operation of FIG. 1 or FIG. 3, and (b) is a state after the air cylinder 22 is further operated from the position of (a). The principal part side surface block diagram which shows the state which the rod extended. 図１の産業用ロボットのハンド装置を搭載したロボットを示す概略側面図。The schematic side view which shows the robot carrying the hand apparatus of the industrial robot of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１：ハンド装置のフレーム、２：ボールねじ、３：ブレーキ付きサーボモータ、４：第１のフィンガー、５：カムフォロア、６：ブロック、８：水平軸、13：直動ガイド15、15：１対のブラケット、16、16：第２のフィンガー、17：延長かぎ形部、19：ハウジング、20：第１リンク、21：第２リンク、22：エヤシリンダ、26：１端、27：１対の歯車、28：第２のサーボモータ、29：回転軸、30：第２の水平軸、40：ボールねじのナット、71：深い周溝、72、74：溝 1: frame of hand device, 2: ball screw, 3: servo motor with brake, 4: first finger, 5: cam follower, 6: block, 8: horizontal axis, 13: linear motion guide 15, 15: 1 pair Bracket, 16, 16: second finger, 17: extension hook, 19: housing, 20: first link, 21: second link, 22: air cylinder, 26: 1 end, 27: 1 pair of gears , 28: second servo motor, 29: rotary shaft, 30: second horizontal shaft, 40: ball screw nut, 71: deep circumferential groove, 72, 74: groove

Claims (3)

フレームと、前記フレームに縦方向に回転可能に支持されたボールねじ又は台形ねじと、前記フレームに固定され、前記ボールねじ又は台形ねじを回転駆動するブレーキ付きサーボモータと、前記フレームに１端を水平軸の回りに回転可能に支持されかつ前記１端に延長かぎ形部を有する少なくとも２個のＬ字状フィンガーと、
各前記フィンガーの前記延長かぎ形部端部に前記水平軸と平行な第２の水平軸の回りに回転可能に支持されたカムフォロア、ローラ又はピンと、
前記ボールねじ又は台形ねじのナットに固定されたハウジングと、
前記カムフォロア、ローラ又はピンを回転可能に支持する溝を有するブロックと、前記フレーム１に少なくともその１端が固定され他端が前記ブロックを前記ボールねじ又は台形ねじの軸方向に案内する直動軸受又は直動ガイドとからなり、
各前記水平軸又は各前記第２の水平軸は同一平面上に又はそれぞれ自身の同一平面上に位置し、前記ブレーキ付きサーボモータを動作させることにより各前記フィンガーの他端が開閉するようにされ、
前記ハウジングはその一端に揺動可能に支持されたエアシリンダを有し、前記エアシリンダのロッド先端は一端を前記ブロックの上端に揺動可能に支持された第１リンクの他端を揺動可能に支持し、かつ一端を前記ハウジングの下端に揺動可能に支持された前記第１リンクより短い第２リンクの他端を揺動可能に支持し、前記エアシリンダのロッド、前記第１リンク及び第２リンクはトッグル機構を構成し、
前記ブレーキ付きサーボモータを動作させることにより各前記フィンガーの他端が所定の角度だけ閉じられたとき、前記ブレーキ付きサーボモータを停止し、かつ前記ブレーキ付きサーボモータのブレーキを掛け、その後で、前記エアシリンダを作動して前記第１リンク及び第２リンクを介して各前記フィンガーの他端がワークをロックするようにしたことを特徴とする産業用ロボットのハンド装置。 A frame, a ball screw or a trapezoidal screw that is rotatably supported by the frame in a vertical direction, a servo motor with a brake that is fixed to the frame and that rotationally drives the ball screw or the trapezoidal screw, and one end of the frame At least two L-shaped fingers supported rotatably about a horizontal axis and having an extended hook at the one end;
A cam follower, a roller or a pin supported at the end of the extended hook-shaped portion of each finger so as to be rotatable around a second horizontal axis parallel to the horizontal axis;
A housing fixed to a nut of the ball screw or trapezoidal screw;
A block having a groove for rotatably supporting the cam follower, roller or pin, and a linear motion bearing in which at least one end is fixed to the frame 1 and the other end guides the block in the axial direction of the ball screw or trapezoidal screw Or a linear motion guide,
Each horizontal axis or each second horizontal axis is located on the same plane or on its own plane, and the other end of each finger is opened and closed by operating the servo motor with brake. ,
The housing has an air cylinder supported at one end so as to be swingable, and the rod tip of the air cylinder can swing at the other end of the first link supported at one end at the top end of the block. And the other end of the second link shorter than the first link supported swingably at the lower end of the housing is swingably supported, the rod of the air cylinder, the first link and The second link constitutes a toggle mechanism,
When the other end of each finger is closed by a predetermined angle by operating the servo motor with brake, the servo motor with brake is stopped and the servo motor with brake is applied, and then the An industrial robot hand device in which an air cylinder is operated so that the other end of each finger locks a workpiece via the first link and the second link. フレームと、前記フレームに縦方向に回転可能に支持されたボールねじ又は台形ねじと、前記フレームに固定され、前記ボールねじ又は台形ねじを回転駆動するブレーキ付きサーボモータと、前記フレームに１端を水平軸の回りに回転可能に支持されかつ前記１端に延長かぎ形部を有する第１のＬ字状フィンガーと、
前記ボールねじ又は台形ねじのナットに固定されたハウジングと、
前記フレームに前記ボールねじ又は台形ねじと同軸の軸心のまわりに旋回可能に支持された１対のブラケットと、各前記ブラケットにそれぞれ１端を水平軸の回りに回転可能に支持されかつ前記１端に延長かぎ形部を有する一対の第２のＬ字状フィンガーと、
各前記ブラケットにそれぞれ固定された回転軸と、前記回転軸に固定され相互に噛み合った１対の歯車と、前記フレームに固定され、前記１対の歯車のいずれか一方の回転軸にその出力軸が連結されたサーボモータと、
前記第１と第２のＬ字状フィンガーの各前記延長かぎ形部端部に前記水平軸と平行な第２の水平軸の回りに回転可能に支持されたカムフォロア、ローラ又はピンと、
前記ボールねじ又は台形ねじのナットに固定され、前記カムフォロア、ローラ又はピンを回転可能に支持する１個の溝及び１対の深い周溝を有するブロックと、
前記フレーム１に少なくともその１端が固定され他端が前記ブロックを前記ボールねじ又は台形ねじの軸方向に案内する直動軸受又は直動ガイドとからなり、
各前記水平軸又は各前記第２の水平軸は同一平面上に又はそれぞれ自身の同一平面上に位置し、前記ブレーキ付きサーボモータを動作させることにより各前記フィンガーの他端が開閉するようにされ、
前記ハウジングはその一端に揺動可能に支持されたエアシリンダを有し、前記エアシリンダのロッド先端は一端を前記ブロックの上端に揺動可能に支持された第１リンクの他端を揺動可能に支持し、かつ一端を前記ハウジングの下端に揺動可能に支持された前記第１リンクより短い第２リンクの他端を揺動可能に支持し、前記エアシリンダのロッド、前記第１リンク及び第２リンクはトッグル機構を構成し、
前記サーボモータを動作させることにより前記一対の第２のＬ字状フィンガーの開き角度を調整し、前記ブレーキ付きサーボモータを動作させることにより各前記フィンガーの他端が所定の角度だけ閉じられたとき、前記ブレーキ付きサーボモータを停止し、かつ前記ブレーキ付きサーボモータのブレーキを掛け、その後で、前記エアシリンダを作動して前記第１リンク及び第２リンクを介して各前記フィンガーの他端がワークをロックするようにしたことを特徴とする産業用ロボットのハンド装置。 A frame, a ball screw or a trapezoidal screw that is rotatably supported by the frame in a vertical direction, a servo motor with a brake that is fixed to the frame and that rotationally drives the ball screw or the trapezoidal screw, and one end of the frame A first L-shaped finger supported rotatably about a horizontal axis and having an extended hook at the one end;
A housing fixed to a nut of the ball screw or trapezoidal screw;
A pair of brackets supported on the frame so as to be pivotable about an axis coaxial with the ball screw or the trapezoidal screw, and one end of each bracket is rotatably supported around a horizontal axis and the 1 A pair of second L-shaped fingers having extended hooks at the ends;
A rotary shaft fixed to each bracket, a pair of gears fixed to the rotary shaft and meshed with each other, and an output shaft fixed to any one of the pair of gears and the output shaft Servo motors connected to each other,
A cam follower, a roller, or a pin that is rotatably supported around the second horizontal axis parallel to the horizontal axis at the end of each of the extended hook-shaped portions of the first and second L-shaped fingers;
A block fixed to a nut of the ball screw or trapezoidal screw and having a groove and a pair of deep circumferential grooves rotatably supporting the cam follower, roller or pin;
At least one end thereof is fixed to the frame 1, and the other end is composed of a linear motion bearing or a linear motion guide that guides the block in the axial direction of the ball screw or trapezoidal screw,
Each horizontal axis or each second horizontal axis is located on the same plane or on its own plane, and the other end of each finger is opened and closed by operating the servo motor with brake. ,
The housing has an air cylinder supported at one end so as to be swingable, and the rod tip of the air cylinder can swing at the other end of the first link supported at one end at the top end of the block. And the other end of the second link shorter than the first link supported swingably at the lower end of the housing is swingably supported, the rod of the air cylinder, the first link and The second link constitutes a toggle mechanism,
When the opening angle of the pair of second L-shaped fingers is adjusted by operating the servo motor, and the other end of each finger is closed by a predetermined angle by operating the servo motor with brake Stop the servo motor with brake, apply the brake of the servo motor with brake, and then operate the air cylinder to connect the other end of each finger to the workpiece via the first link and the second link. An industrial robot hand device characterized in that the robot is locked. 床に固定された多関節型ロボットと、前記ロボットのアーム先端に搭載された請求項１又は請求項２記載の産業用ロボットのハンド装置を有することを特徴とする多関節型ロボット。   An articulated robot comprising: an articulated robot fixed to a floor; and an industrial robot hand device mounted on an end of an arm of the robot.
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